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真空辊的吸附通过辊筒上若干细小的吸附孔实现真空吸附,真空辊辊体上有若干相互位置精度要求的孔的组合,称为孔系。孔系可分为平行孔系、同轴孔系和交叉孔系。孔系加工是真空辊加工的关键,根据辊体加工批量的不同和孔系精度要求的不同,孔系加工所用的方法也是不同的,现分别予以讨论。下面主要介绍如何保证平行孔系孔距精度的方法。
找正法是在通用机床(镗床、铣床)上利用辅助工具来找正所要加工孔的正确位置的加工方法。这种找正法加工效率低,一般只适于单件小批生产。找正时除根据划线用试镗方法外,有时借用心轴量块或用样板找正,以提高真空辊找正精度。图中所示为心轴和量块找正法。
镗第一排孔时将心轴插人主轴孔内(或直接利用镗床主轴),然后根据孔和定位基准的距离组合一定尺寸的块规来校正主轴位置,校正时用寥尺测定块与心轴之间的间隙,以避免块规与心轴直接接触而损伤块规。镗第二排孔时,分别在机床主轴和已加工孔中插人心轴,采用同样的方法来校正主轴轴线的位置,以保证孔心距的精度。
图中为样板找正法,用10-20mm厚的钢板制成样板,装在垂直于各孔的端面上(或固于机床工作台上),样板上的孔距精度较箱体孔系的孔距精度高(一般0.01-0.03mm),样板上的孔径较工件的孔径大,以便于镗杆通过。
样板上的孔径要求不高,但要有较高的形状精度和较小的表面粗糙度值,当样板准确地装到工件上后,在机床主轴上装一个千分表2,按样板找正机床主轴,找正后,即换上镗刀加工。此法加工孔系不易出差错,找正方便,孔距精度可达士0.05mm。这种样板的成本低,仅为镗模成本的1/7-1/9,单件小批生产中大型的箱体加工可用此法。
在真空辊成批生产中,广泛采用镗模加工孔系,如图所示。工件5装夹在镗模上,镗杆4被支承在镗模的导套6里,导套的位置决定了镗杆的位置,装在镗杆上的镗刀3将工件上相应的孔加工出来。当用两个或两个以上的支承1来引导镗杆时,镗杆与机床主轴2必须浮动联接。当采用浮动联接时,机床精度对孔系加工精度影响很小,因而可以在精度较低的机床上加工出精度较高的孔系。
孔距精度主要取决于镗模,一般可达士0.05mm。能加工公差等级IT7的孔,其表面粗糙度可达 Ra5-1.25um。当从一端加工、镗杆两端均有导向支承时,孔与孔之间的同轴度和平行度可用镗模加工,也可在专用机床上或组合机床上加工。
3.坐标法加工
坐标法镗孔是在普通卧式镗床、坐标镗床或数控镗铣床等设备上,借助于精密测量装置,调整机床主轴与工件间在水平和垂直方向的相对位置,来保证孔心距精度的一种镗孔方法。采用坐标法加工真空辊孔系时,要特别注意选择基准孔和镗孔顺序,否则,坐标尺寸累积误差会影响孔距精度。基准孔应尽量选择本身尺寸精度高、表面粗糙度值小的孔(一般为主轴孔),这样在加工过程中,便于校验其坐标尺寸。
孔心距精度要求较高的两孔应连在一起加工;加工时,应尽量使工作台朝同一方向移动,因为工作台多次往复,其间隙会产生误差,影晌坐标精度。图4-24在组合机床上用镗模加工真空辊孔系,现在国内外许多机床厂,已经直接用坐标镗床或加工中心机床来加工一般机床箱体。这样就可以加快生产周期,适应机械行业多品种小批量生产的需要。平行孔系平行度又是怎样保证的呢?这需要操作员在实际加工过程中分析总结。
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